铁道概论复习资料

2019-08-29 20:28

一、线路

限制坡度(ruling grade)单机牵引普通货物列车,在持续上坡道上,最后以机车计算速度等速运行的坡度。它是限制坡度区段的最大坡度,普通货物列车的牵引质量是按它计算的。过去机车计算速度下的牵引力取其全值,1998年部颁的《列车牵引计算规程》(TB/T1407-1998)规定,机车牵引力取其全值的90%,普通货物列车的牵引质量G按下式计算:

式中,Fj为机车计算速度下的牵引力(N);λy为机车牵引力使用系数,取0.9;P为机车整备质量(t);ω′0为机车单位基本阻力(N/t);ix为限制坡度值(‰);gn为标准自由落体加速度,取9.18m/s2;ω〞0为货车单位基本阻力(N/t)。 轨道构造,轨道是铁路线路的组成部分,这里所指的轨道包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。作为一个整体性工程结构,轨道铺设在路基之上,起着列车运行的导向作用,直接承受机车车辆及其荷载的巨大压力。在列车运行的动力作用下,它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性,保证列车按照规定的最高速度,安全、平稳和不间断地运行

均转自中国科普博览

道岔,是一种使机车车辆从一股道道转入另一股道的线路连接设备,通常在车站站、编组站站大量铺设。有了道岔,可以充分发挥线路的通过能力。即使是单线铁路,铺设道岔,修筑一段大于列车长度的叉线,就可以对开列车。

既然有单开道岔(single turnout),就有双开道岔(equilateral turnout)、三开道岔(three-way turnout)以及多开道岔(复式交分道岔)等。 双开道岔为Y形,即与道岔相衔接的两股道向两侧分岔。

三开道岔如同Ψ形,同时衔接三股道,由两组转辙机械操纵两套尖轨。

复式交分道岔像X形,实际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合。

除此而外,还有一种交叉设备,通常使用的叫做菱形交叉。它由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成,但没有转辙器,所以股道之间不能转线。

如果将复式交分道岔的X形的上面两点和下面两点分别连接起来,就是交叉渡线。它不仅能开通较多的方向,而且占地不多,所以经常在车站采用。 轨距,是铁路轨道两条钢轨之间的距离(以钢轨的内距为准)。国际铁路协会在1937年制定1435mm为标准轨(等于英制的4呎8½英寸),世上大约百分之六十的铁路的轨距是标准轨。这轨距又称标准轨距或国际轨距。比标准轨宽的轨距称为宽轨,比标准轨窄的称为窄轨。双轨距铁路或多轨距铁路铺有三或四条钢轨,让使用不同轨距的列车都可行驶。 铁路中心线展直后在铅垂面上的投影,叫纵断面。

曲线阻力与坡道阻力

当列车通过曲线时,由于离心力的作用,使外侧车轮轮缘紧压外轨内侧,摩擦增加,同时由于曲线外轨比内轨长,内侧车轮和外侧车轮滚动的长度不同,因而两侧车轮在轨面上滚动时会产生相对滑动,给运行中的列车造成一种附加阻力,称为曲线阻力 矿车在倾斜线路上运行时,需克服由于坡度产生的动分力称为坡道阻力。其大小与坡道阻力系数和坡度成正比。

路基(subgrade,substructure) 由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构。也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连,共同构成一条线路。路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方。铁路路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构。因此,路基是轨道的基础,它既承受轨道结构的重量,即静荷载,又同时承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载(参见路基荷载)。路基同轨道一起共同构成的这种线路结构是一种相对松散连结的结构形式,抵抗动荷载的能力弱。建造路基的材料,不论填或挖,主要是土石类散体材料,所以路基是一种土工结构。因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自我条件变化的侵袭和破坏,抵抗能力差。因此,路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路,路基还应有合理的刚度,以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。

外轨超高

由力的平衡条件有

得: (1)

通常θ角很小,略大,一般可用

,这里s是内外两个车轮的间距,比轨距(我国一般用1435mm)

mm,因此可以得到外轨超高度的计算公式为

(2)

垂直于轨道的合力为零,则

绕中心的力矩平衡,则

可得

如果v的单位取km/h,R的单位取m,h的单位取mm,并且取s=1500mm,g=9.8m·s-2,则由(2)可得

(3)

这是我国铁路技术管理规程中用以计算外轨高度的公式。 通常将车体重力沿轨道平面方向的分力称为超高力,用

表示,即

(4)

当车速低于规定速度时,>0,内轨将受到侧压力;当车速高于规定速度时,

<0,外轨将受到侧压力,其值为

(5)

由力矩平衡条件可求的内轨、外轨所受垂直压力的增减载量为

在机车车辆技术中,通常把根据我国大量实验结果,当

(6) 称为“未平衡的离心力”,把

m·s-2时旅客稍感不适,因此,规定

称为“未平衡的加速度”。/mg<0.04(相当于

<。

0.4m·s-2)。此外,一般规定外轨超高度的最大容许值相当于1:10的轨道面横向斜度,即这样,就可以求出在弯道上列车行驶的最大容许速度。

由≤0.04及

可得,当v的单位取km/h,R的单位取m,g=9.8m·s-2

因此 (7)

限界

机车车辆限界

机车车辆限界系指机车、车辆在设计制造时,各部位距轨面的最高尺寸和距线路中心线的垂直面最宽尺寸的轮廓图,它是新造和使用中的机车车辆,除升起的受电弓外,任何部位在任何情况下都不得超过的轮廓尺寸。使用平车或敝车装载货物时,除超限货物或另有规定者外,不得超过此轮廓尺寸。所以,机车车辆限界也是一般货物的装载限界。

高度在3600~4300 mm间的任一高为H处的机车车辆限界半宽的计算公式为“1700-(H-3600)×1/2”;高度在4300~4800 mm间的任一高为H处的机车车辆限界的半宽的计算公式为“1350-(H-4300)×9/5”。

车辆停留在水平直线上,其的任何部位超出机车车辆限界基本轮廓者或车辆行经半径为300米的曲线时,装备的计算宽度超出机车车辆限界基本轮廓者,均为超限货物。

根据货物的超限程度,超限装备分为三个等级:一级超限、二级超限和超级超限。 1、一级超限:自轨面起高度在1250毫米及其以上超限但未超出一级超限限界者; 2、二级超限:超出一级超限限界而未超出二级超限限界者,以及自轨面起高度在150毫米至未满1250毫米间超限但未超出二级超限限界者;

3、超级超限:超出二级超限限界者。

二、车辆

铁路车辆的分类主要有三种: 一是按用途分,有客车和货车两大类。常见的客车有硬座车、软座车、硬卧车、软卧车、餐车、行李车、邮政车等。常见的货车则有平车、敞车、棚车、罐车、保温车等。

二是按车辆的轴数分,有四轴车、六轴车、八轴车等。轴数越多,车轮也越多,载重量就越大。

三是按车辆的载重分,例如货车有50吨、60吨、75吨、90吨等不同的载重量。

轴重。轴重并不是指车轴本身的重量,而是车辆总重与轴数之比,也就是车辆每一对车轮加于轨道的重力(自重+荷载)。车辆的轴重受制于轨道和桥梁允许的最大荷载。目前,我国铁路线路允许的最大轴重为23吨。也就是说,在同一条线路上,要想拉更多的货物(比如重载货物列车)就必须增加车辆的轴数,采用多轴车来分担每根轴的重量。

标记参数 1、有特殊结构和用途的客车,在车种基本型号前增添汉语拼音字头。如双层客车加“S”;市郊客车加“J”;内燃动车加“N”;电力动车加“D”。 2.由上述2种或2种以上合造成1辆车时,称合造车。合造车的称号和基本型号,由组成合造车的车种汉字和拼音字头合并,按上表的顺序排列。如软硬座车为“RYZ”。 (2)辅助型号:为表示同一车种名称的客车的不同结构系列及内部有特殊设施或车体材料改变时,用1位或2位小阿拉伯数字及小号汉语拼音表示,附在基本型号的右下角。将这些小阿拉伯数字和小汉语拼音字母称为车

辆的辅助型号。例如YZ22、YZ25B等中的“22”、“25B\均为辅助型号。 (3)车辆制造顺序号码:表示按照预先规定的规则而编排的某一车种的顺序号码。用以区分同一类型的不同车辆,用大阿拉伯数字表示,记在基本型号和辅助型号右侧。

2、国徽标记:凡参加国际联运的客车,在车体两侧外墙板中心必须安装国徽标记。标记应按国际联运有关规定制造。 (2)路徽标记:凡铁道部所属的客车均应涂打路徽标记。路徽标记的图形和尺寸应符合铁道部标准的规定,并涂打在车体两端外墙板左侧。 (3)制造厂铭牌:新造客车应安装金属的制造厂铭牌。其内容包括制造厂名和制造年份,式样由制造单位确定,安装在车体二位或三位脚蹬上。 (4)配属标记:配属给指定局、段和有关单位管理的客车,在车体两端外墙板左侧应涂打配属单位简称的“配属标记”,如配属给郑州铁路局郑州车辆段的客车应涂打“郑局郑段”字样的配属标记。铁道部部属车涂打“部”字标记。 3.性能标记 客车的性能标记包括自重、载重、全长、换长、定员和容积(只用于行李车、邮政车),涂打在客车车体外端墙板左方。 (1)自重:空车时,车辆自身具备的质量称为车辆自重。以t为计量单位,保留1位小数。 (2)载重:车辆标记中所注明的货物或旅客和行李包裹的质量(包括整备品重和乘务人员的质量)称为车辆的载重。以t为计量单位,客车保留1位小数。 (3)容积:车辆内部可容纳货物的体积称为车辆的容积。以车体内部长、宽、高的乘积表示,以m3为计量单位,保留1位小数。容积下面附括号,在括号内列出长、宽、高标记,以m为计量单位,保留1位小数。行李车、邮政车在载重标记下方涂打“容积”标记。 (4)车辆长度(全长):车辆不受纵向外力影响时,两端车钩连接线间的距离(自动车钩处于闭锁状态)称为车辆长度。以m为单位,保留1位小数。 (5)换长:车辆长度(m)除以标准长度(m)所得之值为车辆的换长。它是车辆长度换算标记,保留1位小数。以解放初期C1型敞车的车辆长11m为标准长度。采用换长是为了简化计算列车的编组长度。 (6)定员标记:每辆车上允许乘座或睡眠的旅客人数称为定员。 (7)最高运行速度标记:在客车车体的一、四位端侧梁上涂打该车的最高运行速度标记,如“120km/h”,表示该车在满足安全和舒适性条件下,制造单位限制用户将车辆的运行速度超过120km/h。一般地,最高运行速度距最高试验速度还有一定的裕量,以保证行车安全。

该车在平直高速线路牵引10节编组旅客列车,运营速度达200km/h,12‰坡道仍可按140km/h运行;在既有提速线路牵引18节编组旅客列车,平直道运营速度达160km/h,12‰坡道仍可按100km/h运行;还可满足京沪高速线上牵引过境旅客列车的需要。

主要技术参数

用 途: 轴式:网 压: 持续制功率:持续牵引力:最大牵引力: 持续速度:最高设计速度: 悬挂方式: 制动方式: 电制动力: 电制动功率: 机车总重:轴 荷 重:车体宽度:车钩中心距:轨 距:

车辆组成

(一)车体 客车车体是容纳旅客,装载行包、整备品等的部分。车体主要由底架、侧墙、端墙及车顶组成。其中底架是车体的基础,由各种纵向梁、横向梁、辅助梁和底板等组成,承受着作用于车辆上的各种垂直载荷和水平载荷。因此,车体应具有足够的强度和刚度,其结构形式应考虑车辆的用途,使之互相适应。

(二)转向架 转向架是车辆上能相对车体回转的一种走行装置。它承受着车体的自重和载重,并由机车牵引行驶在钢轨上。转向架主要由构架、轮对、轴箱、弹簧减振装置、摇枕、基础制动装置等部分组成。转向架必须有足够的强度和良好的运行平稳性,以保证安全运行和满足旅客的舒适性要求。目前一般铁道客车车辆的走行装置大部分是由2台二


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